JP6504873B2 - 加熱発泡性部材を備えた形材及び同形材を使用した建具 - Google Patents

加熱発泡性部材を備えた形材及び同形材を使用した建具 Download PDF

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Description

本発明は加熱発泡性部材を備えた形材及び同形材を使用した建具に関する。
例えば、建物で火災が発生したとき、建物の枠体や建具の框などの隙間から熱風、炎、煙等が漏出するのを防止するため、枠体や建具の框などを構成する形材(例えばコーナー部)などに加熱発泡材を配置して防火機能を付与した形材が知られている(特許文献1、2参照)。
加熱発泡材は、火災発生時に加熱されるとその体積が膨張して断熱層を形成し、形材の内部や形材と隣接する部材との隙間を塞いで熱や炎の貫通を防止する。
従来は、加熱発泡材を形材に装着するため、例えば、形材の表面に直接貼り付ける(特許文献1)或いは、形材表面に形成しておいた専用の取付部に取り付ける(特許文献2)などの手法が用いられてきている。また、形材の中空部内面に加熱発泡材を取り付ける場合は、例えば、補強材を兼ねた支持部材に加熱発泡材を貼り付け、その支持部材を小口から挿入してネジで固定している。
図7は、特許文献に記載されたものではないが、形材の中空部に加熱発泡材を配置した従来の形材の一例を示す断面図である。
従来の形材1は、図示のように、加熱発泡材3を板状の支持部材4に貼り付けて、その支持部材4を形材1の小口から中空部2に挿入し、その後、支持部材4と形材1とをネジ5(5a、5b)で締結した構造となっている。
即ち、支持部材4はアルミ合金等で構成され、加熱発泡材3の貼り付け面と、その貼り付け面の幅方向両端部に連設した取付面となる端部壁面4a、4bを備え、端部壁面4a、4bと形材1にそれぞれ穿設した取付孔1a、1bにネジ5(5a、5b)を通して両者が一体に固定されている。
従来の形材1は、火災発生時には、支持部材4に貼り付けた加熱発泡材3が膨張して支持部材4と形材1の内面との間の空隙を満たし、形材1の例えば水抜き孔などの空気流通部分を遮蔽して熱風や炎などの貫通を防止すると共に、支持部材4が形材1を補強することができる。
しかし、従来の形材1は、加熱発泡材3を備えた支持部材4をネジ5で締結して取り付けるため、形材1及び支持部材4双方に取付孔1a、1bを形成する作業、及び支持部材4と形材1をネジ5a、5bで締結する作業が必要である。加えて、支持部材4の配置位置は、形材1に設ける取付孔1aの位置、支持部材4の曲げ寸法、肉厚などの制約を受けるため、加熱発泡材3を形材1内における目的の位置に位置決めすることも容易ではない。
また、支持部材4を取り付ける形材1の寸法が変更されると、その都度新規な支持部材4が必要になる。
そこで、支持部材4を使用する代わりに両面テープを使用して、形材1の中空部2の内面に両面テープを付設した加熱発泡材3を取り付けることが考えられる。しかし、両面テープを使用する場合は、加熱発泡材3は必然的に形材1の中空部2の内面に沿って配置されることになり、中空部2内の内面から離した任意の位置に配置することはできない。そのため、加熱発泡材3を設計上の最適箇所に設定することはできず、また貼り間違いが起こった時に、それを修正することも困難であるなど別の問題が生じる。
以上は、形材1の中空部2に加熱発泡材3を配置する場合であるが、加熱発泡材3を形材1の主に入隅部(コーナー部)に沿って配置して、火災が発生したときに、コーナー部の隙間を塞ぐための加熱発泡材3の配置構造においては、加熱発泡材3を形材1へ装着するため従来から両面テープ(図7)、カシメ、ネジ止めなどが用いられている。
ただ、この配置構造を採る場合、加熱発泡材3の形材1への装着手段として両面テープ等が必要であることに加え、コーナー部において交差する壁面へそれぞれ別々に加熱発泡材3を貼り付ける作業や、カシメ、ねじ止めの作業が必要である。
このように、従来は、加熱発泡材3を形材1の中空部2に装着する場合、或いはコーナー部等のように形材1の外面側に装着する場合のいずれにおいても、加熱発泡材3を貼り付け又は締結する手段及びそれに関連する作業を必要としており、コストが掛かるだけではなく、作業が煩雑であるという問題がある。
特開2013−127167号公報 特開2014−09494号公報
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、形材に加熱発泡材を装着する装着構造として、従来のように加熱発泡材を形材表面に貼り付けたり、形材に予め専用の取付部を形成したり、カシメたり、ネジなどで固着することを要しない簡易な装着構造を採用することで、作業負担を軽減しかつ加熱発泡性部材を備えた形材のコストを低減することである。
本発明は、加熱発泡性部材を備えた形材であって、前記加熱発泡性部材は、加熱発泡材であり、前記形材の中空部或いは当該形材の表面部のそれぞれ長手方向に形成された付属構造部に挿入して装着され、前記加熱発泡材は、可撓性を有し、撓んだ状態で前記付属構造部に挿入可能であることを特徴とする形材である。
本発明によれば、形材に加熱発泡材を装着する装着構造として、従来のように加熱発泡材を形材表面に貼り付けたり、形材に予め専用の取付部を形成したり、ネジなどで固着することを要しない簡易な装着構造を採用することで、作業負担を軽減しかつ加熱発泡材を備えた形材のコストを低減することができる。
図1A〜1Gは、それぞれ断面略矩形の形材の中空部に加熱発泡材を配置した状態を示す断面図である。 図2Aは形材の付属構造部に直接装着する加熱発泡材の断面図及び図2Bはその要部を示す部分断面図であり、図2Cは加熱発泡材の両端部の断面形状を例示した図である。 図3A〜3Cは、それぞれ加熱発泡材を形材に装着した状態を示す断面図である。 図4A〜4Dは、加熱発泡材及び加熱発泡材を形材の中空部に取り付ける場合の、加熱発泡材の端部の装着構造を示す図である。 図5A〜図5Fは、加熱発泡材及び加熱発泡材を形材の中空部に設けた付属構成部に装着した時の装着形態を示す断面図である。 図6A〜6Dは、加熱発泡材及び加熱発泡材を形材のコーナー部に装着した時の装着状態を示す断面図である。 形材の中空部に加熱発泡材を配置した従来の形材の一例を示す断面図である。
次に、本発明の加熱発泡性部材を備えた形材を、その実施形態について説明する。
以下で説明する実施形態は、いずれも、従来のように支持部材を形材に装着するための特別の加工や部材を要せず、代わりに形材成形時に形成される(つまり既存の)ビスホールや、リブ、突部、凹部等(総称して付属構造部という)を利用して、そこに加熱発泡材又は加熱発泡材を備えた例えば板状材料から成る支持部材(ここでは、総称して「加熱発泡性部材」という)を装着(挿入)することを特徴としている。
なお、用語「形材」は、ここでは、建築用部材(柱、梁その他の枠材など)、建具用部材(開口枠、框、方立、間仕切りパネルなどの枠体など)を含む一般的な用語として用いる。
以下、本発明の実施形態に係る形材について説明するが、ここでは、加熱発泡材を貼り付けるなどして備えた板状の支持部材を形材に装着する場合(加熱発泡材の形材への配置構造(1))と、加熱発泡材自体を直接形材に装着する場合(加熱発泡材の形材への配置構造(2))とに分けて説明する。
<加熱発泡材の形材への配置構造(1)>
図1は、形材10の中空部12における支持部材30の異なる取付構造を示し、図1A〜1Gは、それぞれ断面略矩形の形材10の中空部12に加熱発泡材20を配置した状態を示す断面図である。
図1Aに示す形材10の中空部12には、既存の付属構造部として形材10の中空部内面長手方向に延在するビスホール13(1)が設けられている。
この形材10では、加熱発泡性部材(ここでは、図中上面に加熱発泡材20を貼り付けた板状の支持部材30)の両端部が形材1の小口からビスホール13(1)に挿入して取り付けられている。
なお、この取付構造では、板状の支持部材30の両端部の断面形状は矩形であってビスホール13(1)の円形とは一致していないが、板状の支持部材30を取り付け保持することができ、従来のように、ビスホール13(1)とカシメなどにより共締めして一体化するなどの作業は不要である。
また、図示例では、加熱発泡材20は板状の支持部材30の上面のみに貼り付けられている。しかし、必要に応じて下面のみに貼り付けてもよく、或いは上下両面に貼り付けてもよい。この点は他の実施形態でも同様である。
図1Bは、図1Aと同様に中空部12に加熱発泡材20を配置した形材10の断面図である。
支持部材30の断面形状は、図示のように、加熱発泡材20の取付面となる平板部34と、平板部34の幅方向両端側で図中下方に折曲した段部(側壁)32とからなり、全体として断面コ字状をなしている。
本実施形態では、支持部材30の側壁32の高さ(又は上下幅)hを変更することで、加熱発泡材20の形材10の対向内面からの距離を変更して好適な位置に配置することができる。
また、図1Bに示す支持部材30は、その端部断面形状がビスホール13(1)の断面形状に合わせた円形に成形されており、また、図左側のビスホール13(1)の僅かに上向きになった開放方向に合わせて、端部の円形が斜め下向きに形成されている。図1Bに示す支持部材30は、この点で、図1Aに示す支持部材30とは僅かに相違している。
端部断面形状をこのように構成することで、支持部材30を形材10のビスホール13(1)に挿入するだけで、がたつかず安定した状態で装着できる。
図1Cは、図1Aと同様の中空部12に加熱発泡材20を配置した形材10の断面図である。
図1Cの形材10と図1Aの形材10とは、図1Aにおけるビスホール13(1)の部分が、図1Cでは上下2条のリブ又は突条部13(2)となっており、支持部材30の両端部は図1Cでは突条部13(2)に挿入されている。それ以外は図1Aと同じであるので、ここでは図1Aについての説明を援用する。
図1Dは、図1Aと同様の中空部12に加熱発泡材20を配置した形材10の断面図である。ここでは、支持部材30の幅方向端部は、形材10の中空部12左側に設けた凹部(又はポケット)13(3)と右側に設けた突条部13(2)にそれぞれ挿入されている。ここでは、突条部13(2)の形状が、図1Cのそれよりも図中上下方向に幅広に形成されており、支持部材30の両端部は、それぞれ凹部13(3)及び突条部13(2)の形状に合わせた断面T字型に形成されている。その他の構成は、図1A、1Cと同じである。
図1Eは、図1Aと同様の中空部12に加熱発泡材20を配置した形材10の断面図である。
図1Eに示す形材10においては、ビスホール13(1)が図中左右で上下にずれた位置に形成されている。支持部材30は、これに対応して、図示例では、断面において右側端部近傍に下方に屈曲した段部(側壁)32(1)が形成されている。したがって、支持部材30をビスホール13(1)へ挿入した状態では加熱発泡材20は段差を解消した位置(図中では水平な位置)に配置される。
図1Fは、図1Eと同様の中空部12に加熱発泡材20を配置した形材10の断面図である。
図1Fに示す形材10の断面図は、図1Eのそれと同様であるが、支持部材30の端部の断面形状がここでは、ビスホール13(1)の断面形状に合わせて円形に形成されており、その点では図1Bに示したものと同様であり、その他の構造は、図1Eに示すものと同じである。
図1Gは、図1Fと同様の中空部12に加熱発泡材20を配置した形材10の断面図である。
図1Gに示す形材10は、図1Eに示すものと同様であるが、ここでは、支持部材30には側壁(段部)が設けられておらず、板状の支持部材30が図中斜めに設置されている。また支持部材30の端部断面形状は、図1Fに示すものと同様にビスホール13(1)の断面形状に合わせた円形に形成されている。
以上、図1A〜1Gを参照して、中空部12内における加熱発泡材20の形材10への取付構造について説明したが、これらの取付構造は、形材10に既存の付属構造部をそのまま利用して、それに対して加熱発泡材20を貼り付けた板状の支持部材30の両端部を挿入して取り付けるようにしている。そのため、従来の取付構造と比べて、取付孔などの付加的加工やネジなどの追加の固着部材、ネジの締結などの追加の作業を要しない利点がある。
なお、支持部材30の両端部の形状を付属構造部の断面形状にとくに合わせなくともそれに挿入固定できるが、支持部材30の両端部の形状を様々な付属構造部の断面形状に合わせるだけの簡易な加工を施すことで、付属構造部に対して一層確実に挿入固定することができる。
付属構造部の相対位置にずれが有る場合は、そのずれを利用して、加熱発泡材20を形材10の中空部12における多様な位置に配置することができる。
以上で説明した加熱発泡材20の中空部12内における取付構造は、いずれも加熱発泡材20を備えた支持部材30が用いられている。この支持部材30は火災発生時における形材の補強部材として機能する。そのため、防火形材としての機能向上に資する面があるが、この構造では、加熱発泡材とは別部材を用意し、かつそれに加熱発泡材を貼り付ける作業が必要である。
そこで、この点を考慮して加熱発泡材の剛性を利用して、加熱発泡材そのものを形材10の付属構造部に装着することが考えられる。
次に、その実施形態について説明する。
<加熱発泡材の形材への配置構造(2)>
まず、加熱発泡材自体について説明する。
図2Aは、形材10の付属構造部に直接装着する加熱発泡材22の断面図及び図2Bはその要部を示す部分断面図である。
即ち、図2A、図2Bに示す加熱発泡材22は、その幅方向両端部が形材10の中空部12内部に形成された付属構造部の断面形状に合わせた形状(図示例では断面円形)に形成されている。また、両端部と同じ形状部分22(1)がその幅方向に間隔を置いて(例えば等間隔に)複数条長手方向に形成されている。
図2Bは、図2Aの一部、とくに断面円形の部分22(1)の拡大図である。
図2Bに示すように、断面円形の部分22(1)に隣接してスリット状(例えば断面V型)の肉薄部分(弱化部22(2)という)が形成されている。これは、断面円形の部分22(1)に沿って加熱発泡材22を切断してその幅を自由に調整できるようにするためである。
加熱発泡材22をこのように構成することにより、加熱発泡材22を形材10の中空部12内に配置するときに、中空部の幅に応じてその幅を自由に選択することができる。
図2Cは、加熱発泡材22の両端部の断面形状を例示した図である。図示のように加熱発泡材22の両端部の断面形状は、断面円形の先端部から切り込みを入れた形状(図2C(1))、断面円形の部分に合わせて円形に中抜きした形状(図2C(2))、或いは断面円形の端部側を平面に切り欠いた形状(図2C(3))、断面円形以外では、例えば板状端面の断面形状そのままの矩形の形状(図2C(4))、断面T字形(図2C(5))、断面楔形(図2C(6))等がある。なお、当然のことながら、端部の断面形状はこれらに限定されず、形材10の中空部12内面に形成された構造部分に収容可能であれば任意の形状が採用可能である。
なお、以上の両端部の断面形状のうち加熱発泡材22の幅方向に間隔を置いて形成することが困難な形状については、切断後に成形できる形状にしておくことが好ましい。
図3は、以上で説明した加熱発泡材22を実際に形材10に装着した状態を示す断面図である。
図3Aは、加熱発泡材22を形材10の中空部12及びその表面側(表面部)の入隅部(コーナー部)に配置した状態を示す断面図である。図3B、3Cは、いずれも形材10の中空部12に加熱発泡材22を配置した状態を示す断面図である。
図3Aにおいて、加熱発泡材22は、ここでは一例として中空部12内ではビスホール13(1)に対して、断面円形に形成された端部を挿入し、図中上向きに撓んだ状態で配置されている。
また、形材10のコーナー部では、加熱発泡材22が形材10の一側面から延在した壁面(フランジ面)10(1)に形成されたビスホール13(1)aと形材10の中空部12を構成する側壁外面に形成された突条部13(2)aにそれぞれ端部を挿入した状態で、中空部12内における加熱発泡材22と同様に、コーナー部から図示例では外向きに撓んだ状態で装着されている。なお、当然のことながら内向きに撓ませた状態もあり得る。
図3Bに示す加熱発泡材22は、図3Aに示す加熱発泡材22と同じであるが、形材10の取付幅が短いために、形材10の中空部12に装着した状態における撓みの程度は大きくなっている。加熱発泡材22は、このように撓んだ状態で形材10に取り付け可能であるため、異なる寸法の形材10に対して、同じ加熱発泡材22を取り付けることができる。
加熱発泡材22の長さの調節は、図2Bに示す弱化部22(2)において適宜の長さに切断すればよい。
また、加熱発泡材22は、弱化部22(2)において適宜切断可能であるため、形材10に装着した状態における撓みの程度(したがって、中空部12内における位置、加熱発泡材22の分量)を任意に調節することができる。
図3Cに断面で示す加熱発泡材22は、上段に示すように、弱化部22(2)のところで適宜の長さ(実線部分)に切断されたものであって、それを下段に示す形材10の中空部12に取り付けた状態を示している。ここでは、加熱発泡材22は図中下向きに撓んでいるが、それは形材10の付属構造部(ビスホール13(1))が存在する位置による。その他の点では図3Bに示すものと変わらない。
以上で、それぞれ形材10の中空部12と、コーナー部について、加熱発泡材22の形材10への配置構造(1)と加熱発泡材22の形材10への配置構造(2)について説明したが、それぞれ加熱発泡材を形材の付属構造部に装着する装着構造については以上で説明したものに限定されず、種々の変更例及び組合せが可能である。
次に、その変更例及び組合せについて説明する。
図4は、加熱発泡材22を形材10の中空部12に取り付ける場合の、加熱発泡材22の端部の装着構造を示す図である。
図4Aは加熱発泡材22の形材10への取付前の自由状態における断面図であり、両端部はそれぞれビスホール13(1)に対応した断面円形の形状に形成されている。
図4Bは、加熱発泡材22の両端部を形材10のビスホール13(1)に装着した状態の一例を示す断面図、図4Cは片側端部のみをビスホール13(1)に装着し、他端部は無拘束状態(自由状態)にした一例を示す断面図、図4Dは片側端部をビスホール13(1)に、他端部を突条部13(2)に装着した状態の一例を示す断面図である。
図5は、加熱発泡材22を形材10の中空部12に設けた付属構造部に装着した時の装着形態を示す断面図である。図5Aは加熱発泡材22の形材10への装着前の自由状態における加熱発泡材22の断面図であり、両端部はそれぞれ凹部13(3)に対応した形状(ここでは断面T字形)に形成されている。
図5Bは、加熱発泡材22の断面T字形の両端部がそれぞれ形材10のポケット13(3)に装着された状態を示す断面図である。
図5Cは、片側端部はポケット13(3)に装着し、他端部は自由端とした状態を示す断面図である。
図5Dは、加熱発泡材22の断面T字形の一端部をポケット13(3)にまた同形状の他端部を突条部13(2)に装着された状態を示す断面図である。
図5Eは、加熱発泡材22の両端部がそれぞれ形材10の突条部13(2)に装着された状態を示す断面図である。
図5Fは、加熱発泡材22の断面T字形の一端部をポケット13(3)にまた断面半円形の他端部をビスホール13(1)に装着した状態を示す断面図である。
図6は、加熱発泡材22及び加熱発泡材22を形材10のコーナー部に装着した時の装着状態を示す断面図である。図6Aは、加熱発泡材22の形材10のコーナー部への装着前の自由な状態における断面図であり、図6A(1)に示す加熱発泡材22の幅方向中央部には、取付のための膨出部22(3)が形成されている。図6A(2)に示す加熱発泡材22の幅方向中央部には、取付のための膨出部22(3)が形成されており、かつ幅方向両端部は、断面円形の部分22(1)が形成されている。
図6Bは、図6A(1)に示す加熱発泡材22をコーナー部に取り付けた状態を示す断面図であり、コーナー部の互いに交わるそれぞれの面に設けられたポケット13(3)にその両端を挿入し、かつ中央部の膨出部22(3)をコーナー部の壁面の交差する位置に設けたビスホール13(1)に挿入させている。
図6Cは、加熱発泡材22の端部を円形断面に形成した図6A(2)に示す加熱発泡材22をコーナー部に取り付けた状態を示す断面図であり、その他の点においては図6Bに示すものと同様である。
図6Dは、図6A(2)に示す加熱発泡材22の中央部の膨出部22(3)をコーナー部の壁面の交差する位置に設けたビスホール13(1)に挿入し、その両端は自由端とし、加熱発泡材22の可撓性と適度の剛性を利用してコーナー部の互いに交わる壁面に当接させて装着した例を示す。
本実施形態によれば、従来は、コーナー部においては、例えば両面接着材を用いて、互いに交わる壁面にそれぞれ別々の加熱発泡材を装着していたのに対して、単一の加熱発泡材22を、両面接着材を用いずに機械的手段で確実に装着することができるという利点がある。
以上本発明の各実施形態を説明したが、各実施形態に係る加熱発泡材は、共通して次の作用効果を有する。即ち、
加熱発泡材又は加熱発泡材を備えた支持部材を、形材の付属構造部をガイド面として挿入するとそのまま固定することができる。そのため、従来のように支持体のネジ取付面を形成するための曲げ加工、固定用穴加工、ネジ締結が不要となり、工数を低減することができる。また、加熱発泡材又は加熱発泡材を備えた支持部材の形材への取付時において、その取付相手先は、付属構造部(リブ、ビスホールなど)の位置を問わないため、多種多様な断面形状の形材にて適用可能である。
形材のビスホール位置により加熱発泡材を例えば中空部の中間位置に配置することができるため、火災発生時に中空部内において膨張した加熱発泡材による充填を迅速に行うことができる。
形材の付属構造部の位置に関わらず、加熱発泡材の位置を発泡領域内における望ましい位置に位置決めすることができる。そのため加熱発泡材の配置に関する設計の自由度が向上する。
加熱発泡材の装着に当たり、形材に直接貼り付けるための両面テープやカシメ、ネジ止めを用いないため、装着し直しが容易であり、メンテナンス性が向上する。
加熱発泡材自体を形材の付属構造部に挿入する場合は、前述の作用効果に加えて、加熱発泡材の可撓性を利用して、加熱発泡材を取付幅の異なる形材に対して湾曲させて装着することができ、また、加熱発泡材を任意の幅に切断して使用することもできる。そのため、幅の異なる加熱発泡材を複数種用意することなく、単一幅の加熱発泡材で見込み及び見付け寸法の異なる形材に装着可能であり、加熱発泡材の種類削減が可能である。
以上で説明した形材を、建具の枠材、框などとして使用することにより防火性に優れた建具を得ることができる。また、以上で説明した加熱発泡材は形材の中空部全長に渡って挿入しても或いは部分的に挿入して用いてもよい。
以上の説明では支持部材に加熱発泡材を貼付したものとしたが、加熱発泡材を貼付しないで用いても遮炎効果を期待することができる。
10・・・形材、12・・・中空部、13(1)・・・ビスホール、13(2)・・・突条部、13(3)・・・凹部(ポケット)、20、22・・・加熱発泡材、30・・・支持部材。

Claims (5)

  1. 加熱発泡性部材を備えた形材であって、
    前記加熱発泡性部材は、加熱発泡材であり、前記形材の中空部或いは当該形材の表面部のそれぞれ長手方向に形成された付属構造部に挿入して装着され
    前記加熱発泡材は、可撓性を有し、撓んだ状態で前記付属構造部に挿入可能であることを特徴とする形材。
  2. 請求項1に記載された形材において、
    前記加熱発泡材が前記付属構造部に挿入される幅方向端部形状は、前記付属構造部の断面形状に対応した形状に形成されていることを特徴とする形材。
  3. 請求項1又は2に記載された形材において、
    前記加熱発泡材は、幅方向に間隔を置いて形成されて長手方向に延在する弱化部を備えていることを特徴とする形材。
  4. 請求項に記載された形材において、
    前記加熱発泡材は、幅方向に間隔を置いて形成されて長手方向に延在する弱化部を備えるとともに、前記各弱化部に隣接して前記幅方向端部形状と同じ形状部分を備えていることを特徴とする形材。
  5. 請求項1ないしのいずれかに記載された形材を使用した建具
JP2015065567A 2015-03-27 2015-03-27 加熱発泡性部材を備えた形材及び同形材を使用した建具 Active JP6504873B2 (ja)

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